2012年研究カタログ
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■ 研究担当:松本章宏/細川裕之/下島康嗣 ■ サステナブルマテリアル研究部門 融合部材構造制御研究グループ■ 連携担当:粂正市 超硬工具向けレアメタル使用量低減技術研究のポイント研究のねらい研究内容連携可能な技術・知財 ●超硬合金を構成するレアメタルであるタングステン(W)とコバルト(Co)を代替 ●W代替の最有力硬質材料であるサーメット(Ti(C,N)-Mo2C-Ni)の靱性を大幅に改善 ●耐酸化性に優れるTiC-FeAlの機械的特性を大幅に改善 WやCoなどのレアメタルへの依存度が高い超硬合金に対して、レアメタルの使用量を低減した硬質材料の開発を行っています。サーメットはW代替の最有力材料であり、鉄系材料の切削工具用硬質材料として用いられていますが、靱性が低いため、その適用範囲が限定されています。また、Co代替超硬合金として研究してきたWC-FeAlのWCをTiCで置き換えたTiC-FeAlは、抗折力の低さに課題があります。本研究は、これら課題の解決に取り組むもので、開発した材料は日本のものづくりを支える切削工具や金型への応用が可能であり、加工効率の向上による省エネ効果等が期待されます。 サーメット(Ti(C,N)-Mo2C-Ni)に関して、特定の金属元素を添加することにより、同じ硬度にて破壊靱性を40%改善することに成功しました(図1)。TiC-FeAlに関して、湿式混合による粉末調製と通電加圧焼結を組み合わせることにより、組織微細化と均質化を実現し、硬度と抗折力(三点曲げ強度)の大幅な改善に成功しました(図2)。これら成果により、従来超硬合金が用いられてきた切削工具や金型を開発材料で置き換えることが期待され、超硬工具におけるレアメタル使用量低減に貢献できます。● 特許出願情報2011-254201(2011/11/21)「高硬度・高靱性サーメット」● 特許第4997561号「高硬度皮膜形成用硬質合金上に硬質皮膜を形成した工具あるいは金型材料及びその製造方法」● 特許第2611177号「高硬度で耐酸化性に優れた超硬合金」図1 高靱性サーメットの機械的特性図2 TiC-FeAlの機械的特性● 研究拠点中部センター300ナノテクノロジー・材料・製造分野第6会場N-43N-43

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